JPH0696775A - リチウム熱電池の負極製造法 - Google Patents
リチウム熱電池の負極製造法Info
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- JPH0696775A JPH0696775A JP4246197A JP24619792A JPH0696775A JP H0696775 A JPH0696775 A JP H0696775A JP 4246197 A JP4246197 A JP 4246197A JP 24619792 A JP24619792 A JP 24619792A JP H0696775 A JPH0696775 A JP H0696775A
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- Japan
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- negative electrode
- lithium
- iron powder
- powder layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リチウム熱電池の負極製造において、従来の
ように負極ケースを用いることなく、鉄粉層成形体にリ
チウムを溶融含浸することにより、薄形の負極および素
電池の製造を可能にすると共に、任意の形状の負極を製
作することを容易にし、低コストのリチウム熱電池の供
給を目的とする。 【構成】 負極ケースを用いずに、鉄粉を直接、成形型
で加圧成形した鉄粉層成形体の片面にリチウムホイルを
セットした後、加熱溶融し、鉄粉層成形体にリチウムを
含浸する負極の製造法及び上記負極を任意の形状寸法に
裁断または打ち抜き加工した負極を用いるリチウム熱電
池の負極製造法。
ように負極ケースを用いることなく、鉄粉層成形体にリ
チウムを溶融含浸することにより、薄形の負極および素
電池の製造を可能にすると共に、任意の形状の負極を製
作することを容易にし、低コストのリチウム熱電池の供
給を目的とする。 【構成】 負極ケースを用いずに、鉄粉を直接、成形型
で加圧成形した鉄粉層成形体の片面にリチウムホイルを
セットした後、加熱溶融し、鉄粉層成形体にリチウムを
含浸する負極の製造法及び上記負極を任意の形状寸法に
裁断または打ち抜き加工した負極を用いるリチウム熱電
池の負極製造法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウムを負極活物質
とするリチウム熱電池用負極の製造法に関するものであ
る。
とするリチウム熱電池用負極の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】熱電池は、塩化カリウム−塩化リチウム
などの共融塩を電解質とする電池で、常温では電解質が
非電導性の固体であるため、電池としては不活性な状態
にあるが高温に加熱すると電解質が良好なイオン電導性
の溶融塩となり、電池として活性な状態となって、外部
に電力を供給し得るような性質の電池である。
などの共融塩を電解質とする電池で、常温では電解質が
非電導性の固体であるため、電池としては不活性な状態
にあるが高温に加熱すると電解質が良好なイオン電導性
の溶融塩となり、電池として活性な状態となって、外部
に電力を供給し得るような性質の電池である。
【０００３】この種の電池には貯蔵中の自己放電が実用
上皆無で、長期保存後においても製造直後と同様の放電
特性を発揮する。製造時に素電池加熱用の発熱剤を組み
込み、電池使用に際して発熱剤を作用させ、瞬時に電池
を活性化することができるので緊急の用途に便利であ
る。リチウムを負極活物質に用いているので素電池当た
りの電圧を高め得る。高温で作動させるため電極反応が
進みやすく、高出力特性を有する、などの特徴があるこ
とから、各種飛翔体、誘導機器といった分野の電源とし
て実用化されつつある。
上皆無で、長期保存後においても製造直後と同様の放電
特性を発揮する。製造時に素電池加熱用の発熱剤を組み
込み、電池使用に際して発熱剤を作用させ、瞬時に電池
を活性化することができるので緊急の用途に便利であ
る。リチウムを負極活物質に用いているので素電池当た
りの電圧を高め得る。高温で作動させるため電極反応が
進みやすく、高出力特性を有する、などの特徴があるこ
とから、各種飛翔体、誘導機器といった分野の電源とし
て実用化されつつある。
【０００４】以下に従来のリチウム熱電池の負極製造法
を図５，図６，図７を用いて説明する。
を図５，図６，図７を用いて説明する。
【０００５】図５において、１はニッケルメッキ鋼板か
らなる負極ケースである。これに負極活物質であるリチ
ウムホイル２をセットし、負極ケースの側部をシーマ型
を用いシーマする。次に図６に示すように、これを成形
型にセットして所定量の鉄粉３を加え、約１ton／cm2の
圧力で加圧し、成形型から取り出す。
らなる負極ケースである。これに負極活物質であるリチ
ウムホイル２をセットし、負極ケースの側部をシーマ型
を用いシーマする。次に図６に示すように、これを成形
型にセットして所定量の鉄粉３を加え、約１ton／cm2の
圧力で加圧し、成形型から取り出す。
【０００６】図６において、１は負極ケース、２はリチ
ウムホイルである。次にアルゴンガス雰囲気中で約４０
０℃に加熱し、鉄粉層にリチウムを溶融含浸することに
より負極を形成する。
ウムホイルである。次にアルゴンガス雰囲気中で約４０
０℃に加熱し、鉄粉層にリチウムを溶融含浸することに
より負極を形成する。
【０００７】その状態を図７に示す。図７において４は
加熱により溶融したリチウムを含浸した鉄粉層成形体で
あり、１は負極ケースである。
加熱により溶融したリチウムを含浸した鉄粉層成形体で
あり、１は負極ケースである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の負極製造法で
は、負極ケースを用い、これに負極活物質であるリチウ
ムホイルをセットした後、所定量の鉄粉を加え、分散治
具を用い均一に分散する。
は、負極ケースを用い、これに負極活物質であるリチウ
ムホイルをセットした後、所定量の鉄粉を加え、分散治
具を用い均一に分散する。
【０００９】次に約１ton／cm2の圧力で加圧し、成形型
から取り出す。しかし、比較的厚めの負極成形について
は、良品を得ることは容易であるが、０．６mm以下の薄
めの負極を製作することは、負極ケースの側部をシーマ
加工する際に発生する湾曲により、所定量の鉄粉を加え
分散治具を用いて均一に分散することが困難であり、良
品の負極成形品を製作できたとしても著しく歩留まりが
悪く、５０〜６０％である。またこの負極を用い、セル
成型した場合の薄形素電池の歩留まりが著しく悪く、４
０〜５０％と問題があった。
から取り出す。しかし、比較的厚めの負極成形について
は、良品を得ることは容易であるが、０．６mm以下の薄
めの負極を製作することは、負極ケースの側部をシーマ
加工する際に発生する湾曲により、所定量の鉄粉を加え
分散治具を用いて均一に分散することが困難であり、良
品の負極成形品を製作できたとしても著しく歩留まりが
悪く、５０〜６０％である。またこの負極を用い、セル
成型した場合の薄形素電池の歩留まりが著しく悪く、４
０〜５０％と問題があった。
【００１０】その原因は、先に述べた如く負極ケースの
湾曲にあって負極の製作時の変形とリチウムを含浸する
溶融工程における熱による歪み変形である。
湾曲にあって負極の製作時の変形とリチウムを含浸する
溶融工程における熱による歪み変形である。
【００１１】負極ケースの厚みが薄く、外径が大きいほ
ど、薄形の負極および薄形素電池を作成することが困難
である。
ど、薄形の負極および薄形素電池を作成することが困難
である。
【００１２】本発明は、上記二つの課題を解決するもの
であり、負極ケースを除去することにより、薄形負極お
よび薄形素電池の製作を容易にし、且つ歩留まり向上を
実現すると共に、色々な形状寸法の負極を容易に得る製
造法を提供することを目的とする。
であり、負極ケースを除去することにより、薄形負極お
よび薄形素電池の製作を容易にし、且つ歩留まり向上を
実現すると共に、色々な形状寸法の負極を容易に得る製
造法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は、負極ケース
を使用せずに鉄粉を成形型で成形した後、鉄粉層成形体
にリチウムホイルをセットし、加熱溶融にてリチウムを
鉄粉層成形体に含浸する。
を使用せずに鉄粉を成形型で成形した後、鉄粉層成形体
にリチウムホイルをセットし、加熱溶融にてリチウムを
鉄粉層成形体に含浸する。
【００１４】また、上記のリチウムを含浸した鉄粉層成
形体の負極を使用して任意の寸法に裁断又は打ち抜き加
工を行い、色々な形状寸法の負極を得るものである。
形体の負極を使用して任意の寸法に裁断又は打ち抜き加
工を行い、色々な形状寸法の負極を得るものである。
【００１５】
【作用】このように、鉄粉を成形型で直接成形するた
め、負極製作時に生じる負極ケースの加工変形及びリチ
ウム含浸時の加熱歪による変形などによる成形面の湾曲
や凸凹が無いため、鉄粉層の成形が容易になり、少ない
鉄粉量で均一で薄い鉄粉層成形体が容易に得られ、薄形
負極および薄形素電池の製作が可能になった。
め、負極製作時に生じる負極ケースの加工変形及びリチ
ウム含浸時の加熱歪による変形などによる成形面の湾曲
や凸凹が無いため、鉄粉層の成形が容易になり、少ない
鉄粉量で均一で薄い鉄粉層成形体が容易に得られ、薄形
負極および薄形素電池の製作が可能になった。
【００１６】また、先にも述べた如くこの負極を用い裁
断又は打ち抜き加工することにより、任意の形状の負極
を容易に製作することが可能となった。
断又は打ち抜き加工することにより、任意の形状の負極
を容易に製作することが可能となった。
【００１７】
【実施例】以下実施例によって、本発明の詳細を説明す
る。
る。
【００１８】図１は工程の流れ図で、鉄粉を１．６５ｇ
秤量し、鉄粉層成形型に挿入した後、鉄粉を平滑にする
治具を用いて、平坦にならし、上型を挿入して数回上型
を回転した後、約１ton／cm2で加圧成形する。加圧成形
後、鉄粉層成形型から鉄粉層成形体を取り出し回収す
る。
秤量し、鉄粉層成形型に挿入した後、鉄粉を平滑にする
治具を用いて、平坦にならし、上型を挿入して数回上型
を回転した後、約１ton／cm2で加圧成形する。加圧成形
後、鉄粉層成形型から鉄粉層成形体を取り出し回収す
る。
【００１９】次に図２に示すように、鉄粉層成形体３の
片面に厚み０．１３mmのリチウムホイル２をセットす
る。
片面に厚み０．１３mmのリチウムホイル２をセットす
る。
【００２０】これをアルゴンガス雰囲気中で約４００℃
に加熱してリチウムを溶融させ鉄粉層成形体に含浸後、
冷却することにより図３に示す負極であるリチウム含浸
鉄粉層成形体を得る。
に加熱してリチウムを溶融させ鉄粉層成形体に含浸後、
冷却することにより図３に示す負極であるリチウム含浸
鉄粉層成形体を得る。
【００２１】次に図４は、上記で製作した負極を用い、
任意の形状に加工して用いる場合で、５は三角形で、６
は四角形で使用する状態を示す。
任意の形状に加工して用いる場合で、５は三角形で、６
は四角形で使用する状態を示す。
【００２２】これらの負極を成形型にセットし、塩化カ
リウム−塩化リチウム共融塩を酸化マグネシウムに溶融
含浸した電解質層材料を１．１５ｇ入れ、治具を用いて
予め平坦にならし、上型を挿入し、数回回転した後、
０．２〜１ton／cm2の圧力で予備成形する。次に上型を
取り除き、二硫化鉄を主成分とした正極活物質材料を
１．４０ｇ入れ、治具を用いて予め平坦にならし、上型
を挿入して数回回転した後、２．０〜２．８ton／cm2の
圧力で加圧成形する。これで素電池が得られる。
リウム−塩化リチウム共融塩を酸化マグネシウムに溶融
含浸した電解質層材料を１．１５ｇ入れ、治具を用いて
予め平坦にならし、上型を挿入し、数回回転した後、
０．２〜１ton／cm2の圧力で予備成形する。次に上型を
取り除き、二硫化鉄を主成分とした正極活物質材料を
１．４０ｇ入れ、治具を用いて予め平坦にならし、上型
を挿入して数回回転した後、２．０〜２．８ton／cm2の
圧力で加圧成形する。これで素電池が得られる。
【００２３】この製造法により、負極ケースを用いない
ため任意の形状の負極および素電池の製作が容易になっ
た。また、負極の平面性が向上安定したことにより、従
来の２分の１の量の電解質層材料で電解質層の均一分散
および平坦化が可能となり、電解質層の厚みとして０．
２mm以下とすることができるようになった。同様に正極
活物質層も電解質層が安定化したことにより、従来の２
分の１の量で成形可能となり、素電池の１枚当たり、
０．４〜０．５mm薄くなり、素電池の厚みとして０．９
〜１．０mmとすることができた。また歩留まりも約８０
〜９０％に向上し、低コストのリチウム熱電池の提供を
可能にした。
ため任意の形状の負極および素電池の製作が容易になっ
た。また、負極の平面性が向上安定したことにより、従
来の２分の１の量の電解質層材料で電解質層の均一分散
および平坦化が可能となり、電解質層の厚みとして０．
２mm以下とすることができるようになった。同様に正極
活物質層も電解質層が安定化したことにより、従来の２
分の１の量で成形可能となり、素電池の１枚当たり、
０．４〜０．５mm薄くなり、素電池の厚みとして０．９
〜１．０mmとすることができた。また歩留まりも約８０
〜９０％に向上し、低コストのリチウム熱電池の提供を
可能にした。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明は負極ケースを使
用しないため、負極、素電池の薄型化及び歩留まりの向
上、並びに任意の形状に加工できるなど、コスト低減に
貢献できる有益な負極製造法を提供できるものである。
用しないため、負極、素電池の薄型化及び歩留まりの向
上、並びに任意の形状に加工できるなど、コスト低減に
貢献できる有益な負極製造法を提供できるものである。
【図１】本発明の負極製造法に関する工程の流れ図
【図２】本発明の鉄粉層成形体とリチウムホイルをセッ
トした状態を示す断面図
トした状態を示す断面図
【図３】本発明の鉄粉層成形体にリチウムホイルを含浸
した状態を示す断面図
した状態を示す断面図
【図４】本発明の実施例の加工負極の形状図
【図５】従来例の負極ケースの側部をシーマした状態を
示す断面図
示す断面図
【図６】従来例のリチウム含浸前の負極を示す断面図
【図７】従来例のリチウム含浸後の負極を示す断面図
１ 負極ケース ２ リチウムホイル ３ 鉄粉・鉄粉層成形体 ４ リチウム含浸鉄粉層成形体（負極） ５ 三角形状リチウム含浸鉄粉層成形体 ６ 四角形状リチウム含浸鉄粉層成形体
Claims (2)
- 【請求項１】リチウムを負極活物質とする熱電池の製造
において、鉄粉を成形型に秤量挿入加圧して鉄粉層成形
体を作成後鉄粉層成形体にリチウムホイルをセットし、
その後加熱溶融することによりリチウムを鉄粉層成形体
に含浸するリチウム熱電池の負極製造法。 - 【請求項２】リチウムを負極活物質とする熱電池の製造
において、リチウムを鉄粉層成形体に含浸した負極原板
を任意の形状寸法に裁断または打ち抜き加工した負極を
用いるリチウム熱電池の負極製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246197A JPH0696775A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | リチウム熱電池の負極製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246197A JPH0696775A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | リチウム熱電池の負極製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0696775A true JPH0696775A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17144957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246197A Pending JPH0696775A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | リチウム熱電池の負極製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696775A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110010971A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于制造电化学电池的方法 |
| US11309539B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-04-19 | GM Global Technology Operations LLC | Electrochemical cell and method of manufacturing |
| US11502287B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | Method of manufacturing an electrochemical cell |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP4246197A patent/JPH0696775A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110010971A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于制造电化学电池的方法 |
| US11309539B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-04-19 | GM Global Technology Operations LLC | Electrochemical cell and method of manufacturing |
| CN110010971B (zh) * | 2018-01-04 | 2022-09-20 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于制造电化学电池的方法 |
| US11502287B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | Method of manufacturing an electrochemical cell |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040511 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040709 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |